一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法与流程

本发明涉及用建筑材料衬砌，特别是涉及一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法。

背景技术：

1、随着城市化的不断推进，越来越多的建筑在施工的时候会遇到地层中存在影响施工的以往施工痕迹的问题，其中比较常见的是问题是地层中存在废桩。

2、废桩，也即已不再发挥作用的桩。很多施工过程会在地层中留下废桩，最典型的是基坑周边的排桩，这种桩用来在施工期间避免基坑侧壁坍塌，在施工完成后就不再发挥作用，就被留在地层中。

3、这种留在地层中的废桩，通常情况下不会对后续的地面施工有明显的影响。举例来讲，一栋楼房的基坑留下的废桩，后续楼房拆除新建别的建筑时，会稍微对新建筑的基坑的开挖造成一定的障碍，但很容易通过拔桩/挖出破拆的方式予以解决。

4、但废桩对地下暗挖施工的影响是难以克服的，其中对浅埋暗挖的影响最为严重。之所以要暗挖，是因为地面上的建筑物仍需要使用。这就意味着不能通过拔桩/挖出破拆的方式处理废桩。这种情况下如何处理影响到施工的废桩，目前尚无相关经验可循。

5、以本申请涉及的北京地铁19号线北太平庄站风道为例，其在开挖过程中遇到了附近地下车库的废桩，废桩直插到风道里，使衬砌施工受到影响。由于地面上有建筑物，因此不能拔桩或挖出。初步的处理方案是在地下凿除废桩位于风道内的部分，但这么操作后出现了预料之外的状况：废桩位置的地面出现了沉降。按技术人员的事前设想，废桩与地层的结合应该是牢靠的，即使截断后也不会造成沉降，因为作为摩擦桩，本身在施工时就跟地层存在紧密结合，且随着时间推进地层压实，会结合的更牢靠。但事后地层雷达的探测结果表明，废桩与地层的结合并不牢靠，在被打断后出现下沉，导致地面沉降，这种凿除废桩位于风道内的部分的做法并不可行。

技术实现思路

1、本发明提供一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法。

2、解决的技术问题是：暗挖地下洞室的衬砌与地层中的废桩存在干涉时，无法拔桩或挖出。

3、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法，用于施工与地层中的废桩存在干涉的暗挖地下洞室的衬砌，所述地下洞室的一次衬砌内部空间记作一衬内空间，与地下洞室存在干涉的废桩中，侵入一衬内空间的废桩分段与一次衬砌存在重叠的废桩记作半侵限桩，侵入一衬内空间的废桩分段与一次衬砌不存在重叠的废桩记作全侵限桩，所述施工方法包括以下步骤：

4、步骤一：对废桩周边进行注浆加固，在废桩周边形成筒状的、用于握裹废桩防止沉降的握桩筒；

5、步骤二：开挖地下洞室，并记录开挖过程中暴露的半侵限桩与全侵限桩；

6、步骤三：安装一次衬砌的格栅，每榀格栅根据干涉状况的不同，采用以下不同的方式施工：

7、工况1：若一榀格栅与半侵限桩及全侵限桩均无干涉，则直接安装格栅并使格栅成环；

8、工况2：若一榀格栅与半侵限桩存在干涉，且发生干涉的半侵限桩完全占据了该榀格栅的一个侧壁的安装位置，则去除该榀格栅被占据了安装位置的侧壁，将剩余部分固定在半侵限桩上，使剩余部分与半侵限桩共同成环；

9、工况3：若一榀格栅与半侵限桩存在干涉，且发生干涉的半侵限桩部分占据了该榀格栅的一个侧壁的安装位置，则凿除半侵限桩上发生干涉的部位后安装格栅并使格栅成环；

10、工况4：若一榀格栅与全侵限桩存在干涉，则去除该榀格栅位于全侵限桩左右两侧的两部分中较小的一部分，并将较大的一部分固定在全侵限桩上，使较大的一部分与全侵限桩共同成环；

11、步骤四：向格栅锚喷混凝土形成一次衬砌；

12、步骤五：拆除工况2与工况4中的废桩位于一衬内空间的部分，然后补上工况4中被去除的格栅，使补上的格栅与工况4中安装的格栅成环，然后向补上的格栅锚喷混凝土，与步骤四的混凝土连为一体；

13、步骤六：施工二次衬砌。

14、进一步，所述施工方法还包括步骤七：施工完成后用地层雷达扫描地下洞室上方地层，若地层中存在疏松异常区域，对疏松异常区域进行注浆，待地面冒浆或疏松异常区域的地表的沉降恢复时停止注浆。

15、进一步，步骤一中，若废桩所在地层为松散层，则握桩筒的壁厚不小于废桩桩径的三倍。

16、进一步，步骤一中，采用地层雷达寻找废桩，采用深孔注浆的方式形成握桩筒。

17、进一步，步骤三的格栅安装完成后，采用锁脚锚杆对拱脚进行加固。

18、进一步，一次衬砌的格栅的支撑间距不大于600mm。

19、进一步，工况2与工况4中，格栅的主筋与半侵限桩以及全侵限桩的主筋分别焊接连接，焊接方式为帮条焊，焊接前凿除半侵限桩以及全侵限桩的钢筋保护层。

20、进一步，步骤五中，采用静力切割的方式切除全侵限桩位于一衬内空间的部分。

21、本发明一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

22、本发明中，通过先对废桩周边进行注浆形成握桩筒，然后根据废桩位置的不同，把废桩与一部分衬砌格栅融合为一体形成支撑地下洞室的环状结构，不仅确保了废桩位置地面不会沉降（这时废桩还没有被打断），而且使有废桩干涉的位置的衬砌也能成环以抵抗地层压力。在一次衬砌施工完成后，去除废桩位于地下洞室内的部分，由于握桩筒的握裹以及一次衬砌的支撑，废桩不会下沉，且由于废桩被去除而不成环的部分衬砌不会影响到支护效果（因为这些不成环的衬砌是跟相邻的成环衬砌连为一体的），从而可以从容补上一次衬砌中不成环的部分并继续施工二次衬砌。以上内容确保了衬砌顺利施工的同时不会引发沉降。

技术特征：

1.一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法，用于施工与地层中的废桩存在干涉的暗挖地下洞室的衬砌，所述地下洞室的一次衬砌（1）内部空间记作一衬内空间（2），与地下洞室存在干涉的废桩中，侵入一衬内空间（2）的废桩分段与一次衬砌（1）存在重叠的废桩记作半侵限桩（31），侵入一衬内空间（2）的废桩分段与一次衬砌（1）不存在重叠的废桩记作全侵限桩（32），其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法，其特征在于：还包括步骤七：施工完成后用地层雷达扫描地下洞室上方地层，若地层中存在疏松异常区域，对疏松异常区域进行注浆，待地面冒浆或疏松异常区域的地表的沉降恢复时停止注浆。

3.根据权利要求1所述的一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法，其特征在于：步骤一中，若废桩所在地层为松散层，则握桩筒（4）的壁厚不小于废桩桩径的三倍。

4.根据权利要求1所述的一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法，其特征在于：步骤一中，采用地层雷达寻找废桩，采用深孔注浆的方式形成握桩筒（4）。

5.根据权利要求1所述的一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法，其特征在于：步骤三的格栅安装完成后，采用锁脚锚杆对拱脚进行加固。

6.根据权利要求1所述的一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法，其特征在于：一次衬砌（1）的格栅的支撑间距不大于600mm。

7.根据权利要求1所述的一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法，其特征在于：工况2与工况4中，格栅的主筋与半侵限桩（31）以及全侵限桩（32）的主筋分别焊接连接，焊接方式为帮条焊，焊接前凿除半侵限桩（31）以及全侵限桩（32）的钢筋保护层。

8.根据权利要求1所述的一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法，其特征在于：步骤五中，采用静力切割的方式切除全侵限桩（32）位于一衬内空间（2）的部分。

技术总结
本发明涉及用建筑材料衬砌技术领域，公开了一种穿越既有废桩的地下洞室衬砌施工方法，通过先对废桩周边进行注浆形成握桩筒，然后根据废桩位置的不同，把废桩与一部分衬砌格栅融合为一体形成支撑地下洞室的环状结构，不仅确保了废桩位置地面不会沉降，而且使有废桩干涉的位置的衬砌也能成环以抵抗地层压力。在一次衬砌施工完成后，去除废桩位于地下洞室内的部分，此时由于握桩筒的握裹以及一次衬砌的支撑，废桩被打断后不会下沉，且由于废桩被去除而不成环的部分衬砌不会影响到支护效果，从而可以从容补上一次衬砌中不成环的部分并继续施工二次衬砌。以上内容确保了衬砌顺利施工的同时不会引发沉降。

技术研发人员：陈泽山,刘川,李建军,张华,冯帅帅,王莹,杨波,刘璐,张海全,曾庆根,王元
受保护的技术使用者：北京城建道桥建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31